Введение к работе
Актуальность темы. Современный этап развития общества характеризуется расширением и наращиванием его технико-экономического базиса, важнейшим компонентом которого является информатизация. В период информатизации общества важное значение придается регионам. В связи с этим получили широкое развитие распределенные информационные вычислительные системы (РИВС). Такие системы необходимы для объединения в единое целое предприятий, находящихся в различных регионах страны. Одним из компонентов информатизации является правовая информатика. Правовую информатику можно определить как прикладную науку, изучающую проблемы сбора, систематизации, хранения и передачи социально-правовой информации конечному потребителю в обществе.
Необходимость постоянного обращения к источникам правовой информации, динамически меняющегося законодательства требуют разработки современных систем сбора, учета, хранения и своевременная передачи правовой информации по каналам связи. Построение таких сложных систем, в особенности модуля актуализации и поддержания в контрольном состоянии баз данных правовой информации, представляются новыми и перспективными направлениями в науке и требуют особых методов и теорий, которые в настоящее время недостаточно разработаны.
Актуальность работы обусловлена задачами, поставленными в области
правовой информатизации и предусмотренными в постановлениях
Правительства Российской Федерации, Указах Президента Российской
Федерации и ряда других нормативных актов. В частности, в них сказано
"...ускорить работы по созданию Российской автоматизированной системы
информационно-правового обеспечения и правореализационной
деятельности, правового образования и воспитания как неотъемлемой
составной части межгосударственной системы правовой информации
Содружества Независимых Государств...";"Признать целесообразным
использование созданного в Научном центре правовой информации при Министерстве юстиции Российской Федерации банка данных ведомственных нормативных актов для информационно-правового обеспечения деятельности федеральных органов исполнительной власти"
В связи с вышеперечисленным возникает необходимость создания РИВС юстиции. Использование современной вычислительной техники в построении аппаратно-программных комплексов передачи правовой информации по каналам связи требует введения параметров качества, с помощью которых определяется векторная матрица и проводится ее оптимизация. Такими параметрами в работе комплекса можно считать достоверность, отказоустойчивость и производительность. Задача подобного _рода решается в правовой информатизации впервые.
Цель работы. Целью диссертационной работы является разработка метода проектирования транспортного узла РИВС юстиции на базе аппаратно-программного комплекса для передачи правовой информации по каналам связи, обеспечивающих эффективное использование технических средств и повышающих надежность и достоверность передаваемой информации. Комплекс аппаратных и программных средств позволяет более точно и подробно анализировать и исследовать потребность в правовой информации и пропускную способность этой сложной машинной системы, автоматизировать процесс получения оценки производительности доступа к данным.
В диссертационной работе для достижения поставленной цели решены следующие задачи:
Разработан метод проектирования и построения транспортного узла РИВС юстиции для передачи правовой информации по каналам связи.
Предложен эффективный метод управления доступом к правовой информации в компьютерных сетях.
- Определена система параметров для метрологической оценки
производительности и отказоустойчивости комплекса передачи информации
по каналам связи.
Выбран оптимальный состав технических средств для обеспечения успешного функционирования транспортного узла РИВС при минимальной стоимости аппаратных средств.
Определены характеристики состояний модели транспортного узла РИВС для любого момента времени, при которых показатели качества функционирования системы приобретают оптимальные значения.
- Разработана процедура и программное обеспечение оценки
пропускной способности, отказоустойчивости комплекса передачи данных
правовой информации и производительности доступа к данным правовой
информации.
Методы исследования. Для решения поставленных задач использовались методы анализа сетей, методы имитационного моделирования, теории графов, теория вероятностей и математической статистики, теория массового обслуживания, теория однородных вычислительных структур.
Объект исследования. Объектом исследования является центральный узел РИВС юстиции, функционирующий в Научном центре правовой информации при Минюсте России.
Научная новизна.
1. Использование математических методов теории массового обслуживания в сочетании с методом имитационного моделирования
позволило разработать метод проектирования транспортного узла РИВС, отличающийся от известных расширенным набором параметров для описания категории заявок входного потока, а именно: требования от правотворческих органов, требования за пакетами обновлений, тематические запросы по правоприменению. На основе разработанного метода создан аппаратно-программный комплекс передачи данных правовой информации по каналам связи в системе юстиции, что позволило производить сравнительную количественную оценку таких комплексов и оптимизировать их аппаратный состав.
2. Разработана операторная схема алгоритма имитационной модели,
отличающаяся от известных тем, что в состав исходных данных введены
дополнительные переменные, описывающие связи в группе элементов при
реализации фазы процесса моделирования и описывающие связи между
группами элементов. За счет увеличения объема исходных данных в 2.3 раза
отпадает необходимость затрат на построение новой модели, что увеличивает
производительность труда в 3 раза. Таким образом, новизна разработанной
имитационной модели транспортного узла РИВС заключается в том, что она
по принципам своего построения является универсальной, т.е. может быть
использована для исследования систем различной сложности. На основе
разработанного алгоритма предложен моделирующей процесс
функционирования транспортного узла РИВС и определены характеристики
состояний системы для оптимизации показателей качества
функционирования.
3. Разработана процедура обмена данными между хост-ЭВМ
транспортного узла РИВС и удаленным компьютером по каналам тональной
частоты, отличающаяся от известных тем, что при использовании протокола
EMSI (Electronic Mai! Standards Interface) на первом этапе проверяется
наличие пакета информации с помощью специального набора бит-флагов.
Контрольная сумма пакета информации проверяется на втором этапе.
Благодаря этому в случае отсутствия или поступления искаженной
последовательности бит-флагов удаленному компьютеру посылается запрос
на повторную передачу пакета информации, что сокращает время на прием
пакета информации в целом.
4. На основе полученных математических соотношений и данных
имитационной модели транспортного узла РИВС стало возможным
применить разработанный при участии автора модуль электронной
реверсивной нагрузки, отличающийся от известных тем, что введение в
состав модуля новых элементов дает возможность расширить
функциональные возможности электронной реверсивной нагрузки,
исключить самоблокировку и потерю данных, проводить анализ каналов
связи с внешними устройствами без их подключения. Добавление в
конфигурацию персональных компьютеров транспортного узла РИВС платы транспьютерного типа с модулем электронной реверсивной нагрузки позволило в 2.1 раза сократить среднее время отклика системы без применения более производительных процессоров, что приводит к более оперативному и качественному обслуживанию при использовании существующих аппаратных средств.
Личный вклад автора. Все исследования, изложенные в диссертационной работе, связанные с ними расчеты, теоретические выводы и практические рекомендации получены лично автором. На основе математических методов автором спроектирован и построен комплекс передачи данных центрального узла РИВС юстиции, а также разработаны и внедрены пакеты программ на языках высокого уровня. Имеются соответствующие регистрационные свидетельства.
Практическая ценность работы. Использование метода, предложенного автором, дало возможность решить задачи, поставленных в Приказах министра юстиции РФ, Постановлениях Правительства РФ, Указах Президента РФ, Программе правовой информатизации, в которых предусматривается создание центрального узла и региональных центров правовой информатизации без дополнительного привлечения бюджетных средств. Собираемая из субъектов с помощью центрального узла РИВС информация используется для подготовки оперативных аналитических материалов, направляемых в Администрацию Президента РФ, Правительству РФ, Генеральную прокуратуру РФ.
Предложено и обосновано научно-техническое решение целесообразности построения аппаратно-программного комплекса для передачи правовой информации по каналам модемной связи в информационной вычислительной системе юстиции.
На основе разработанного метода построен многомашинный комплекс и созданы процедура и программные средства для обслуживания запросов к аппаратному комплексу передачи данных для доведения правовой информации и оценки производительности доступа к данным правовой информации.
Реализация результатов работы. Результаты работы нашли отражение в научных отчетах по НИР, проводимых в НИЧ МТУСИ, и научных статьях по темам научной деятельности научно-технического совета НЦПИ. Все программные пакеты функционируют в составе транспортного узла РИВС юстиции на базе аппаратно-программного комплекса Научного центра правовой информации "ФОНД" - компьютерном многомашинном комплексе для обработки правовой информации. Программный пакет MakeUpdt используется для подкачки и формирования пакета обновления баз данных
правовой информации. Программа Host функционирует в НЦПИ для обработки запросов на получение правовой информации, передачи пакета обновления конечным пользователям и обмена электронными почтовыми сообщениями по каналам модемной связи и внедрена в проекты информатизации Министерства юстиции РФ. Работа пакета PowerAdvisor позволяет прогнозировать нагрузку на приборы комплекса и эффективно распределять ресурсы центрального процессора без участия человека, что значительно снижает трудовые затраты и сокращает время для реконфигурации комплекса.
Внедрение результатов работы. Результаты диссертационной работы внедрены в технологию функционирования программно-технологического комплекса Научного центра правовой информации "ФОНД", являющегося центральным узлом РИВС системы юстиции, в 43-х региональных центрах правовой информатизации. Получены соответствующие акты о внедрении результатов и свидетельства Российского агентства по правовой охране программ для ЭВМ, баз данных и топологий интегральных микросхем.
Апробация работы. Основные результаты диссертационной работы докладывались и обсуждались на Всесоюзной научной сессии, посвященной Дню радио (Москва, 1992 г.), на научно-технических конференциях профессорско-преподавательского состава и аспирантов МТУСИ (Москва, 1993, 1994, 1995, 1996 гг.), на заседаниях Научно-технического и Ученого советов в Научном центре правовой информации при Министерстве юстиции. (Москва, 1994, 1995, 1996 гг.), на Семинаре по проблемам правовой информатизации (Челябинск, 1995), на Международном семинаре "Принципы компьютеризации системы уголовного судопроизводства", Москва, 1997 г.
Публикации. По теме диссертации опубликовано 14 печатных работ. Результаты исследований отражены в четырех научно-исследовательсюгх работах.
Объем и структура работы. Диссертационная работа состоит из введения, четырех глав с выводами, заключения, списка использованной литературы и 4 приложений. Работа изложена на 133 страницах машинописного текста, 25 страницах рисунков и таблиц. Библиография включает 213 наименований. Приложения на 43 страницах.